Analyse expérimentale et modélisation du transfert de matière et du ...

Chapitre 4 : Simulation de l’hydrodynamique et du transfert de masse dans les écoulements de types zone de mélange diphasique4.4 Ecoulement de zone de mélange monophasique4.4.1 Conditions aux limitesLes conditions à l’entrée sont fixées à partir des données expérimentales. Ces données,qui concernent les profils de vitesse et de l’intensité longitudinale de la turbulence, sontacquises à x = 12. 25 cm à partir de l’entrée du canal dans lequel se développe la zone demélange. Pour fixer les conditions d’entrée de ces simulations, la turbulence dans lasection d’entrée est supposée isotrope :3 '2k = u L(4.15)2Le profil du taux de dissipation à l'entrée est déduit à partir de la relation :2kε = cμ(4.16)νn vavec nvune constante ( nv=150) qui donne l’ordre de grandeur du rapport de la viscositéturbulente à la viscosité moléculaire. Le pic de dissipation à l’entrée est légèrement ajustéde sorte que l’on reproduise au mieux les mesures expérimentales de vitesse et deturbulence.La figure (4.3) représente les profils de vitesse et d’énergie cinétique turbulente prisescomme conditions d’entrée pour la simulation de la zone de mélange monophasique.0.90.80.787x 10 -3exp x=12.25sim x= 12.25 cm0.66U (m/s)0.50.4K (m 2 /s 2 )540.330.220.10exp x=12.25sim x= 12.25 cm-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15y (m)10-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15y (m)Figure 4. 3 : Conditions à l’entrée pour la vitesse du liquide et l’énergie turbulente pour zdm0.107